AT294164B - Verfahren zur direkten Gewinnung von Eisen-Vanadin-Legierungen aus oxydischen Vanadinträgern - Google Patents

Description

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  Verfahren zur direkten Gewinnung von Eisen-Vanadin-Legierungen aus   oxydischen Vanadinträgem   
Bisher wurde Vanadin aus eisenreichen vanadinhaltigen Stoffen, insbesondere aus Schlacken, die beim Verblasen von Vanadinroheisen anfallen, durch Rösten mit Alkalisalzen und anschliessende nass- chemische Aufarbeitung gewonnen. Das vorliegende Verfahren vermeidet diese umständliche und kost- spielige Arbeitsweise.

   Erfindungsgemäss wird bei einem Verfahren zur direkten Gewinnung von Eisen-
Vanadin-Legierungen aus eisenoxydreichen Vanadinträgem, insbesondere beim Vorfrischen von V-Roh- eisen gebildeten Schlacken durch Reduktion des geschmolzenen Vanadinträgers im Elektroofen so vor- gegangen, dass das Verfahren in drei Stufen ausgeführt wird, wobei in der ersten Stufe der Schlacken- schmelze durch Zugabe von Kalk und Koks und/oder FeSi Eisen entzogen wird, bis ein zwischen 0, 5 und
3, vorzugsweise bei 1, 5 liegendes Gewichtsverhältnis V :

   Fe in der Schlacke erreicht ist, dass in der zweiten Stufe die vorreduzierte Schlacke S 1 durch Zugabe von FeSi und von aus der nachfolgenden dritten Stufe stammendem FeSiV zu einer Eisen-Vanadin-Legierung mit niedrigem Si-Gehalt reduziert wird, worauf die in dieser zweiten Stufe gebildete V-haltige Schlacke in der dritten Stufe mit FeSi   undhder   Koks zu einer FeSiV-Legierung ausreduziert wird, die in der zweiten Stufe als Reduktionsmittel eingesetzt wird. 



   Die erste Stufe ist ein wesentlicher Bestandteil des vorliegenden Verfahrens, da ohne sie nur sehr vanadinarme und wirtschaftlich nicht verwendbare FeV-Legierungen anfallen würden. Es war von vornherein nicht anzunehmen, dass diese Stufe so geführt werden kann, dass keine grösseren Vanadinmengen in das abgeschiedene Eisen übertreten. Die Verwendung Si-reichen Ferrovanadins als Reduktionsmittel, sowie das Herausfrischen von Silizium aus Si-reichen FeV-Legierungen sind zwar an sich bekannt, nicht aber bei ihrer Anwendung im vorliegenden Verfahren, nach welchem von eisenoxydreichen Vanadinträgern ausgegangen wird, denen zunächst Eisen entzogen wird. 



   Bekannte Verfahren, die nicht die erfindungsgemäss erforderlichen drei Verfahrensstufen vorsehen, sind nicht geeignet, die bei der Erfindung gestellte Aufgabe zu lösen, aus eisenoxydreichen Vanadinträgern, insbesondere aus Verblaseschlacken, eine wirtschaftlich und technisch einsatzfähige Eisen-Va-   nadin-Legierung   herzustellen. 



   Das Schema erläutert den Gang des Verfahrens. 



   Der geschmolzene, im Schema mit-SO-bezeichnete Vanadinträger, beispielsweise eine Vanadinfrischschlacke, wird im Lichtbogenofen in der
1. Stufe mit Koks oderFerrosilizium so lange reduziert, bis das zur Herstellung von FeV gewünschte Gewichtsverhältnis V : Fe erreicht ist, das zwischen 0, 5 und 3, vorzugsweise bei 1, 5 liegt. Ergebnis   dieser Reduktion ist ein nur wenig Vanadin enthaltendes Bodeneisen und eine eisenärmere Schlacke-Sl-,    die in der
2. Stufe mittels FeSi und aus der 3.

   Stufe zurückgeführtem FeSiV weiterreduziert wird, u. zw. wird entweder a) die Reduktion unterbrochen, sobald der Si-Gehalt des dabei ausgeschiedenen flüssigen FeV 

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 die zulässige Höchstgrenze erreicht hat, die kleiner als   8%   und vorzugsweise kleiner als   4%   ist, wobei als Ergebnis dieser Stufe das Endprodukt FeV und eine noch Vanadin enthalten- de   Schlacke --S2-- anfällt,   oder b) die Reduktion fortgesetzt, bis der   V-Gehalt   der Schlacke auf < 1% und vorzugsweise auf < 0, 5% V gesunken ist. Diese Schlacke --S3-- wird abgestossen. Das Metall, das infolge der weitgetriebenen Reduktion viel Si aufgenommen hat, wird durch Reaktion mit geeigneten   Sauerstoffträgem, insbesondere   mit angereicherter Schlacke der 1.

   Reduktionsstufe oder mit
Vos oder mit Sauerstoffgas oder sauerstoffangereicherter Luft auf einen Si-Gehalt von < 8%, vorzugsweise < 4% heruntergefrischt, wobei eine vanadinreiche   Schlacke --S4-- anfällt.   



   Die   Schlacken --S2   bzw. S4-- gehen in die 3. Reduktionsstufe, in der ihnen durch Zugabe von FeSi oder Koks das Vanadin in Form einer FeSiV-Legierung entzogen wird, die in die 2. Reduktionsstufe zurückkehrt. 



   Die Schlacke --S5-- der 3. Reduktionsstufe enthält < 0,5% V und wird abgestossen. 



   Mittels dieser Arbeitsweise gelingt es, ein Ferrovanadin mit 95 bis 65% Vanadin zu erschmelzen, das nach der Ausführungsweise --2a-- weniger als 1% und nach--2b--weniger als 5% Si enthalten kann. Die einzelnen Reduktionsstufen brauchen nicht pausenlos aufeinander zu folgen ; vielmehr ist es möglich, die Schlacke jeder Reduktionsstufe erstarren zu lassen und zu einem beliebigen Zeitpunkt wieder aufzuschmelzen und weiterzuverarbeiten. Es ist aber vorteilhaft und energiesparend, die drei Reduktionsstufen in einem Zuge bei durchwegs geschmolzen gehaltener Schlacke durchzuführen. 



   Die Vanadinverluste liegen unterhalb 10%. 



   Die Erfindung soll an Hand von Beispielen näher erläutert werden :   Beispiel l :   Eine eisenhältige Vanadinschlacke der Zusammensetzung :   VOg   20 % =   11, 2% V   
 EMI2.1 
 wurde im Elektroofen unter Zugabe von Koks und Kalk eingeschmolzen. Das dabei gebildete Bodeneisen enthielt 0, 25% Vanadin ; in der Schlacke --S1-- war das Verhältnis von Vanadin : Eisen auf   1 : 1   angestiegen. Sie wurde vom Bodeneisen abgetrennt und mittels FeSi und FeSiV aus Stufe 3 weiterreduziert, bis das Metall zirka 5% Si enthielt. Die dabei entstandene Schlacke --S2-- wurde abgegossen und mit Ferrosilicium zu einer FeSiV-Legierung mit zirka 50% Vanadin ausreduziert.

   In der Abfall- 
 EMI2.2 
 
45 % Vanadin   4, 3% Silicium      2, oxo   Chrom   1. 10/0   Mangan
0, 7% Kohlenstoff
Rest Eisen. 



   Die Legierung enthielt   94%   des eingebrachten Vanadins. 



     Beispiel 2 :   Eine Schlacke nach Beispiel 1 wurde unter Zuschlag von Kalk und FeSi im Elektroofen eingeschmolzen und so lange nacherhitzt, bis das Verhältnis von V : Fe in der Schlacke auf 2 gestiegen war. Aus dieser Schlacke --S1-- wurde unter Zuschlag von FeSi und FeSiV anschliessend das Vanadin total ausreduziert und die dabei anfallende Schlacke --S3-- verworfen. Das nur mehr von einer geringen Schlackenmenge bedeckte Ferrovanadin der Stufe 2 mit zirka   12%   Silicium wurde mit einer vorberechneten Menge Schlacke --S1-- zu einem Metall der weiter unten angegebenen Zusammensetzung gefrischt. Die Frischschlacke --S4-- wurde abgegossen und aus ihr in der 3. Stufe durch Reduktion mit Koks eine FeSiV-Legierung abgeschieden, die bei der nächsten Charge in der 2. Reduktionsstufe als Reduktionsmittel eingesetzt wurde.

   Das in Stufe 2 nach dem Frischen gewonnene Ferrovanadin hatte die Zusammensetzung : 

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 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> 62, <SEP> 70/0 <SEP> Vanadin
<tb> 1. <SEP> Silicium
<tb> I, <SEP> 70/0 <SEP> Chrom
<tb> I, <SEP> 50/0 <SEP> Mangan
<tb> 1, <SEP> 20/0 <SEP> Kohlenstoff
<tb> Rest <SEP> Eisen.
<tb> 
 
 EMI3.2 

Claims (1)

1. :Druckschriften, die das Patentamt zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik in Betracht gezogen hat : EMI3.3 <tb> <tb> US-PS <SEP> 866562 <SEP> Durrer-Volkert <SEP> <tb> US-PS <SEP> 1564156"Die <SEP> Metallurgie <SEP> der <SEP> Ferrolegierungen", <tb> Springer-Verlag <SEP> 1953, <SEP> S. <SEP> 374 <SEP> und <SEP> 375. <tb>